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REVISÃO DE SIMULADO
Nome:
EULER JOSE RIBEIRO
Disciplina:
Mecânica dos Sólidos II
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Questão
001 O Método dos Elementos Finitos é uma técnica numérica amplamente utilizada para
analisar o comportamento de estruturas e sistemas complexos. A respeito da análise
por elementos finitos, marque a alternativa INCORRETA.
A) O método por elementos finitos fornece uma abordagem eficiente e precisa para
modelar o comportamento de estruturas complexas, permitindo a otimização de
projetos, a previsão de respostas estruturais e a avaliação de seu desempenho sob
diferentes condições de carga e ambiente.
X B) O método por elementos finitos ainda é amplamente utilizado na engenharia civil,
mecânica, aeroespacial e outras áreas para projetar e analisar estruturas, componentes
e sistemas, e o seu manuseio não exige muito conhecimento técnico acerca das
ciências básicas de engenharia como a resistência dos materiais, uma vez que as
soluções são obtidas numericamente e não analiticamente.
C) A ideia fundamental do Método dos Elementos Finitos é discretizar a estrutura em
elementos finitos, que podem ser pontos, linhas, superfícies ou volumes, dependendo
da dimensão do problema. Cada elemento finito é definido por nós ou pontos de
controle, onde são atribuídas incógnitas, como deslocamentos, tensões ou
temperaturas.
D) Trata-se de uma abordagem que divide o domínio da estrutura em pequenos elementos
finitos, nos quais as equações diferenciais que descrevem o comportamento da
estrutura são aproximadas por equações algébricas.
E) Esse sistema é resolvido numericamente para obter as soluções aproximadas das
incógnitas em cada nó da malha.
Questão
002 O objetivo do método dos elementos finitos é dividir o domínio do problema em uma
série de elementos finitos menores, nos quais as equações governantes são
aproximadas por funções matemáticas. Em relação a esse método, qual das seguintes
afirmações é?
A) É uma técnica exclusiva para análise analítica de estruturas.
B) É restrito apenas à otimização de projetos, não sendo útil em simulações virtuais.
C) É utilizado apenas em problemas com geometrias simples e comportamento linear.
D) É aplicado apenas em problemas com soluções analíticas impossíveis de serem obtidas.
X E) É uma ferramenta poderosa para análise numérica de problemas de engenharia com
geometrias complexas e comportamento não linear.
Questão
003 O método dos elementos finitos é amplamente utilizado na análise numérica de
problemas complexos de engenharia. Com base nisso, marque a alternativa correta que
descreve uma característica essencial desse método:
A) Utiliza uma malha de elementos infinitos para representar a geometria complexa do
problema.
B) Divide o domínio do problema em um número infinito de elementos finitos para obter
maior precisão.
C) É uma técnica analítica que pode ser aplicada em qualquer tipo de problema de
engenharia.
X D) Aproxima as equações governantes por funções matemáticas em cada elemento
individual.
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E) É utilizado apenas em problemas de engenharia civil, excluindo outras áreas de
aplicação.
Questão
004 A análise por elementos finitos (FEA) desempenha um papel fundamental na
engenharia atualmente, sendo uma ferramenta indispensável para a concepção,
simulação e otimização de uma ampla gama de produtos e sistemas. Ela permite aos
engenheiros modelar virtualmente a resposta de estruturas complexas, componentes
mecânicos e sistemas diversos sob uma variedade de condições de carga e ambientes,
economizando tempo e recursos significativos em testes físicos. Além disso, a FEA
possibilita a identificação precoce de falhas e aprimora a eficiência do projeto,
resultando em produtos mais seguros, duráveis e eficazes. Com o avanço constante da
tecnologia e a crescente demanda por inovação na engenharia, a análise por elementos
finitos continua a desempenhar um papel vital na busca por soluções cada vez mais
sofisticadas e eficazes. A respeito da análise por elementos finitos, assinale a
alternativa CORRETA.
X A) Os elementos mais simples na análise estrutural, podem ser apenas de uma ou duas
dimensões (1D e 2D). Também podem ser de diferentes ordens.
B) Elementos de geometria mais complexas como triângulos, quadriláteros, tetraedros,
cubos, possuem menor número de Graus de liberdade
C) Quanto maior a ordem da função utilizada para interpolar o deslocamento no interior do
elemento, menor o tempo de processamento computacional, e menor precisão dos
resultados.
D) A abordagem utilizada pela maioria dos softwares comerciais é o Método da Rigidez
Direta (MRD), que utiliza a rigidez do elemento para calcular os deslocamentos nodais e
as forças internas resultantes de um conjunto de cargas externas aplicadas e das
condições de contorno.
E) Elementos de linha são adequados para modelar estruturas como membros de treliças
e vigas com área de seção transversal variável, e podem ter 1, 2 ou 3 GDL (graus de
liberdade) em cada nó.
Questão
005 Um exemplo comum de aplicação do Método dos Elementos Finitos é a análise de
tensões e deformações em estruturas mecânicas. Assim sendo, assinale qual seria o
principal objetivo ao utilizar o Método dos Elementos Finitos para modelar uma viga
sujeita a uma carga concentrada?
A) Calcular o peso total da viga em relação ao seu comprimento.
B) Obter informações sobre a distribuição de temperatura ao longo da viga.
X C) Analisar o comportamento estrutural de uma viga em função da carga aplicada.
D) Estimar a vida útil da viga com base nas deformações observadas.
E) Determinar a resistência do material da viga.
Questão
006 O FEA tornou-se relativamente fácil de usar, devido à disponibilidade de softwares
comerciais de análise, muitos dos quais têm interface com diversos softwares de
modelagem de desenho (CAD). Os engenheiros que ingressarem no mercado de
trabalho do século XXI terão maior probabilidade de encontrar modeladores sólidos
(CAD) e a análise pelo FEA sendo utilizados nas suas empresas para o projeto de
produtos e máquinas. A utilização de softwares comerciais torna muito fácil obter
resultados de análises pelo FEA, mas se o usuário não compreender direito como
utilizar esta ferramenta de forma adequada, os resultados podem conter erros
grosseiros. É bastante recomendado que os estudantes de projetos de máquinas e
estruturas façam um curso sobre a teoria e a aplicação do FEA. Com relação ao FEA.
Todas as alternativas abaixo estão corretas, EXCETO:
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A) Na análise estrutural, para regiões da peça/máquina/estrutura de geometria constantes
pode-se aplicar menor número de malhas para ganho de produtividade com a
diminuição do tempo de processamento.
X B) O aumento no número de Malhas não interfere no tempo de processamento do
computador.
C) O FEA fornece informações sobre tensões, deformações, deflexão, frequências naturais
e modos de vibração, impacto e vibrações estruturais transientes (repentinas e não
periódicas) ou em regime permanente (amplitudes constantes).
D) Na análise estrutural, para regiões da peça/máquina/estrutura que contém
concentração de tensões, como por exemplo pontos de mudanças abruptas de
geometria, ou ponto de aplicação de carga, pode ser necessário realizar o aumento do
número de malhas para assegurar maio precisão dos resultados.
E) A FEA pode ser realizada por meio de softwares comerciais como o SolidWorks, Ansys,
SolidEdge, dentre outros.
Questão
007 A principal finalidade do Método dos Elementos Finitos é fornecer uma abordagem
eficiente e precisa para a análise e projeto de estruturas, levando em consideração
fatores como tensões, deformações, deslocamentos, distribuição de temperatura e
outros parâmetros relacionados. Qual das seguintes opções descreve corretamente
uma aplicação do Método dos Elementos Finitos na análise e projeto de estruturas?
X A) Avaliar o desempenho e a resposta estrutural em diferentes condições de
carregamento.
B) Determinar a resistênciados materiais utilizados na construção da estrutura.
C) Definir os requisitos de isolamento térmico da estrutura para conforto ambiental.
D) Verificar a conformidade da estrutura com normas de segurança ocupacional.
E) Calcular a massa total da estrutura para fins de transporte e logística.
Questão
008 Com relação a razão de aspecto de um elemento e a geração de malhas, todas as
alternativas estão corretas, EXCETO:
A) Para razão de aspecto menor que 5:1 usa-se o refino h-adaptativo.
B) Muitos softwares comerciais permitem a importação do modelo direto do CAD além de
autogerar a malha de elementos finitos.
C) A maioria dos softwares geram malhas com elementos quadriláteros lineares ou malha
mista com quadriláteros e triângulos para regiões da peça de maior complexidade.
D) Os elementos com razão de aspecto até 20:1 podem ser usados o refino p-adaptativo.
X E) A razão de aspecto de um elemento é calculada dividindo o comprimento do lado mais
curto pelo lado mais longo.